影片聚焦经典之作《查理和巧克力工厂》的主人公威利·旺卡（提莫西·查拉梅 饰），这位年轻且天赋异禀的发明家、魔术师、巧克力制作师，是如何经历奇幻冒险，成长为观众挚爱的巧克力工厂掌门人的故事。

一名疯狂杀人犯告诉警方他只愿意跟一位1980年代虚构的电视节目警探交谈后，当初饰演警探但现在已过气的演员于是粉墨登场。